Đồ Án bảo Vệ Role

sdhzfdhdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC BẢO VỆ RƠ LE Sinh viên thực hiện: TRẦN QUỐC TÚ Mã sinh viên: 19810110023 Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thị Anh Thơ Lớp: CLC.D14H Khoá: 2019 - 2023 Hà Nội, tháng năm 2022 ĐÁNH GIÁ CỦA HỘI ĐỒNG CHẤM TT Nội dung Nội dung: Các tính tốn báo cáo xác, hợp lý, đầy đủ nội dung đề Hình thức: Báo cáo trình bày sạch, đẹp, lỗi Trả lời câu hỏi Thái độ, tác phong (cách trả lời câu hỏi rõ ràng, trực tiếp vào nội dung câu hỏi, có sức thuyết phục) Ý kiến nhận xét Các ý kiến khác: Hà Nội, ngày tháng năm Giảng viên chấm Giảng viên chấm 2 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1.3: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho máy biến áp Hình 2.2.3: Sơ đồ phương thức bảo vệ cho đường dây Hình 3.1: Phối hợp đặc tuyến thời gian bảo vệ dòng lưới điện hình tia cho trường hợp đặc tuyến phụ thuộc đặc tính độc lập Hình 3.2.: Sơ đồ ngun lí bảo vệ so lệch dịng điện Hình 3.2.1: Đồ thị vecto dịng điện ngắn mạch ngồi vùng chế độ bình thường Hình 3.2.3: Đồ thị vecto dịng điện ngắn mạch vùng Hình 3.2.4: Ngun lí bảo vệ so lệch có hãm Hình 1.1: Sơ đồ thể vị trí biến dịng cho bảo vệ Hình 2.1 Sơ đồ điện thay thứ tự thuận Hình 2.2 Sơ đồ điện thay thứ tự nghịch Hình 2.3 Sơ đồ thay thứ tự khơng Hình 2.4 Sơ đồ điện thay thứ tự khơng Hình 2.3.1 Đồ thị dịng ngắn mạch cực đại Hình 2.3.1 Đồ thị dịng ngắn mạch cực đại Hình 2.5.1 Đồ thị Biên độ dòng ngắn mạch theo chiều dài đường dây Hình 3.1 Đồ thị Thời gian tác động bảo vệ đường dây D1 Hình 3.2 Đồ thị Thời gian tác động bảo vệ đường dây D2 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.3 Tính dịng ngắn mạch cực đại Bảng 2.1 Tính dịng ngắn mạch cực tiểu Bảng 5.1 Thời gian tác động đường dây D1 D2 LỜI MỞ ĐẦU Điện dạng lượng phổ biến Trong lĩnh vực sản xuất, sinh hoạt, an ninh… cần sử dụng điện Việc đảm bảo sản xuất điện để phục vụ cho nhu cầu sử dụng lượng vấn đề quan trọng Bên cạnh việc sản xuất việc truyền tải vận hành hệ thống điện đóng vai trò quan trọng hệ thống điện Do nhu cầu điện ngày tăng, hệ thống điện ngày mở rộng, phụ tải tiêu thụ tăng thêm đồng nghĩa với việc khả xảy cố chạm chập, ngắn mạch tăng theo Chính phải tăng cường thiết bị bảo vệ cho hệ thống điện để giảm thiểu, ngăn chặn hậu cố gây Đồ án môn học Bảo vệ Rơ le giúp cho sinh viên củng cố kiến thức bảo vệ rơ le Từ sinh viên có đánh giá đắn loại bảo vệ Trong trình làm đồ án này, em nhận giúp đỡ nhiệt tình thầy cô môn, đặc biệt cô giáo TS Vũ Thị Anh Thơ Dù cố gắng kiến thức em cịn hạn chế, kinh nghiệm tích lũy cịn nên đồ án khó tránh khỏi sai sót Em mong nhận đánh giá, nhận xét, góp ý thầy để đồ án kiến thức thân em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn thầy cô, đặc biệt cô giáo TS.Vũ Thị Anh Thơ giúp đỡ em hoàn thành đồ án Hà Nội, tháng 04 năm 2022 Sinh viên thực Trần Quốc Tú A.Phần Lý Thuyết CHƯƠNG I : NHIỆM VỤ VÀ CÁC YÊU CẦU CƠ BẢN CỦA BẢO VỆ RƠ LE Nhiệm vụ bảo vệ Rơle: Các thiết bị bảo vệ có nhiệm vụ phát loại trừ nhanh tốt phần tử bị cố khỏi hệ thống, nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống, ngăn chặn hạn chế đến mức thấp hậu tai hại cố Khi thiết kế vận hành hệ thống cần phải kể đến khả phát sinh hư hỏng tình trạng làm việc khơng bình thường hệ thống điện Nguyên nhân gây hư hỏng, cố phần tử hệ thống điện: - Do tượng thiên nhiên biến đổi thời tiết, giông bão, động đất, lũ lụt - Do máy móc, thiết bị bị hao mịn, già cỗi - Do tai nạn ngẫu nhiên - Do nhầm lẫn thao tác nhân viên vận hành Ngắn mạch loại cố xảy nguy hiểm hệ thống điện Nhanh chóng phát cách ly phần tử hư hỏng khỏi hệ thống ngăn chặn hạn chế hậu nghiêm trọng cố, phần lớn dạng ngắn mạch: - Dòng điện tăng cao chỗ cố phần tử đường từ nguồn đến điểm ngắn mạch gây tác động nhiệt lực học làm phá huỷ phần tử bị ngắn mạch phần tử lân cận - Hồ quang chỗ ngắn mạch để lâu đốt cháy thiết bị gây hoả hoạn - Ngắn mạch làm cho điện áp chỗ cố khu vực lưới điện lân cận bị giảm thấp, ảnh hưởng đến làm việc bình thường hộ dùng điện - Nghiêm trọng gây ổn định tan rã hệ thống điện Hậu ngắn mạch là: - Thụt thấp điện áp phần lớn hệ thống điện - Phá huỷ phần tử bị cố tia lửa điện - Phá huỷ phần tử có dịng ngắn mạch chạy qua tác động nhiệt - Phá huỷ ổn định hệ thống điện Ngoài loại hư hỏng, hệ thống điện cịn có tình trạng làm việc khơng bình thường Một tình trạng làm việc khơng bình thường q tải Dịng điện q tải làm tăng nhiệt độ phần dẫn điện giới hạn cho phép làm cách điện chúng bị già cỗi bị phá huỷ Để ngăn ngừa phát sinh cố phát triển chúng, ta thực biện pháp để cắt nhanh phần tử bị hư hỏng khỏi mạng điện, để loại trừ tình trạng làm việc khơng bình thường có khả gây nguy hiểm cho thiết bị hộ dùng điện Để đảm bảo làm việc liên tục phần tử không hư hỏng hệ thống điện cần có thiết bị ghi nhận phát sinh hư hỏng với thời gian bé nhất, phát phần tử bị hư hỏng cắt phần tử bị hư hỏng khỏi hệ thống điện Thiết bị tự động dùng phổ biến để bảo vệ hệ thống điện Rơle Ngày nay, khái niệm Rơle thường dùng để tổ hợp thiết bị nhóm chức bảo vệ tự động hoá hệ thống điện thoả mãn yêu cầu kỹ thuật đề nhiệm vụ bảo vệ cho phần tử cụ thể toàn hệ thống điện Thiết bị bảo vệ thực nhờ Rơle gọi thiết bị bảo vệ Rơle Như nhiệm vụ thiết bị bảo vệ Rơle tự động cắt phần tử hư hỏng khỏi hệ thống điện Ngồi thiết bị bảo vệ Rơle cịn ghi nhận phát tình trạng làm việc khơng bình thường phần tử hệ thống điện, tuỳ mức độ mà bảo vệ Rơle tác động báo tín hiệu cắt máy cắt Những thiết bị bảo vệ Rơle phản ứng với tình trạng làm việc khơng bình thường thường thực tác động sau thời gian trì định (khơng cần phải có tính tác động nhanh thiết bị bảo vệ Rơle chống hư hỏng) Yêu cầu bảo vệ rơle Để thực chức nhiệm vụ quan trọng ,các thiết bị bảo vệ phải thỏa mãn yêu cầu sau : độ tin cậy, chọn lọc, tác động nhanh, độ nhạy kinh tế a.Độ tin cậy: tính đảm bảo cho thiết bị bảo vệ làm chắn.người ta phân biệt: - Độ tin cậy tác động : (dependability) mức độ chắn Rơle hệ thống Rơle tác động [IEEE C 37.2 – 1979 hiệp hội kỹ sư điện điện tử] - Độ tin cậy không tác động : (security) mức độ chắn Rơle hệ thống Rơle không làm việc sai [IEEE C 37.2 – 1979 hiệp hội kỹ sư điện điện tử] Nói cách khác độ tin cậy tác động khả bảo vệ làm việc có cố xảy phạm vi xác định nhiệm vụ bảo vệ ,cịn độ tin cậy khơng tác động khả tránh làm việc nhầm chế độ vận hành bình thường cố xảy ngoại phạm vi bảo vệ quy định Trên thực tế độ tin cậy tác động kiểm tra tương đối dễ dàng cách tính tốn thực nghiệm,cịn độ tin cậy khơng tác động khó kiểm tra tập hợp trạng thái vận hành tình bất thường dẫn đến tác động sai bảo vệ lường trước hết Để nâng cao độ tin cậy nên sử dụng Rơle hệ thống Rơle có kết cấu đơn giản, chắn, thử thách qua thực tế sử dụng tăng cường mức dự phòng hệ thống bảo vệ Số liệu thống kê vận hành cho thấy, hệ thống bảo vệ hệ thống điện đại xác suất làm việc tin cậy khoảng 95-99% b.Tính chọn lọc: khả bảo vệ phát loại trừ phần tử bị cố khỏi hệ thống cấu hình hệ thống điện phức tạp việc đảm bảo tính chọn lọc bảo vệ khó khăn Theo nguyên lý làm việc,các bảo vệ phân : bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối bảo vệ có độ chọn lọc tương đối - Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối : bảo vệ làm việc cố xảy phạm vi hoàn toàn xác định , khơng làm nhiệm vụ dự phịng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận - Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối : ngồi nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ cịn thực chức dự phịng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận Để thực yêu cầu chọn lọc bảo vệ có độ chọn lọc tương đối,phải có phối hợp đặc tính làm việc bảo vệ lân cận toàn hệ thống nhằm đảm bảo mức độ liên tục cung cấp điện cao nhất, hạn chế tới mức thấp thời gian ngừng cung cấp điện c.Tác động nhanh: Hiển nhiên bảo vệ phát cách ly phần tử cố nhanh tốt Tuy nhiên kết hợp với yêu cầu chọn lọc để thỏa mãn yêu cầu tác động nhanh cần phải sử dụng loại bảo vệ phức tạp đắt tiền Rơle bảo vệ gọi tác động nhanh thời gian tác động không vượt q 50ms (2,5 chu kỳ dịng cơng nghiệp 50Hz) Rơle bảo vệ gọi tác động tức thời không thông qua khâu trễ (tạo thời gian)trong tác động rơle Thông thường hai khái niệm tác động nhanh tác động tức thời dùng thay lẫn để Rơle bảo vệ có thời gian tác động khơng q 50ms Ngồi tác động Rơle hay bảo vệ ,việc loại nhanh phần tử bị cố phụ thuộc vào tốc độ thao tác máy cắt điện.các máy cắt điện có tốc độ cao đại có thời gian thao tác từ 20÷60ms (từ 1÷3 chu kỳ 50Hz) máy cắt thơng thường có thời gian thao tác khơng q chu kỳ(khoảng 100ms 50Hz) Như thời gian loại trừ cố (thời gian làm việc bảo vệ cộng với thời gian thao tác máycắt) khoảng từ đến chu kỳ (khoảng 40÷160ms 50Hz)đối với bảo vệ tác động nhanh Đối với lưới điện phân phối thường sử dụng bảo vệ có độ chọn lọc tương đối phải phối hợp thời gian tác động bảo vệ.Bảo vệ thơng thường có thời gian khoảng 0,2÷1,5sec , bảo vệ dự phịng khoảng 1,5÷2sec d.Độ nhạy: Độ nhạy đặc trưng cho khả “cảm nhận” cố rơle hệ thống bảo vệ,nó biểu diễn hệ số độ nhạy ,tức tỉ số trị số đại lượng vật lý đặt vào rơle có cố với ngưỡng tác động nó.Sự sai khác trị số đại lượng vật lý đặt vào rơle ngưỡng khởi động lớn ,rơle dễ cảm nhận xuất cố hay rơle tác động nhạy Độ nhạy thực tế bảo vệ phụ thuộc vào nhiều yếu tố,trong quan trọng phải kể đến : Chế độ làm việc hệ thống (mức độ huy động nguồn),cấu hình lưới điện ,dạng ngắn mạch vị trí điểm ngắn mạch ,nguyên lý làm việc rơle,đặc tính q trình q độ hệ thống điện v.v… Tùy theo vai trò bảo vệ mà yêu cầu độ nhạy khác nhau.các bảo vệ thường u cầu phải có hệ số độ nhạy khoảng 1,5÷2, cịn bảo vệ dự phịng từ 1,2÷1,5 e.Tính kinh tế : Các thiết bị bảo vệ thiết kế lắp đặt hệ thống điện,khác với máy móc thiết bị khác ,không phải để làm việc thường xuyên chế độ vận hành bình thường Nhiệm vụ chúng phải ln ln sẵn sàng chờ đón bất thường cố xảy lúc có tác động chuẩn xác Đối với tràn thiết bị cao áp siêu cao áp, chi phí để mua sắm lắp đặt thiết bị bảo vệ thường chiếm vài phần trăm giá trị cơng trình, thơng thường giá thiết bị bảo vệ yếu tố định lựa chọn chủng loại nhà cung cấp cho thiết bị bảo vệ Lúc bốn yếu tố kỹ thuật đóng vai trị định, khơng thỏa mãn yêu cầu dẫn đến hậu nghiêm trọng cho hệ thống điện Đối với lưới trung,hạ áp số lượng phần tử cần bảo vệ lớn, yêu cầu bảo vệ thiết bị không cao thiết bị cần bảo vệ nhà máy điện lớn lưới truyền tải cao áp siêu cao áp cần cân nhắc đến tính kinh tế chọn thiết bị bảo vệ cho đảm bảo yêu cầu kỹ thuật với chi phí thấp 10 ... tính chọn lọc bảo vệ khó khăn Theo nguyên lý làm việc,các bảo vệ phân : bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối bảo vệ có độ chọn lọc tương đối - Bảo vệ có độ chọn lọc tuyệt đối : bảo vệ làm việc cố... cho bảo vệ đặt phần tử lân cận - Bảo vệ có độ chọn lọc tương đối : ngồi nhiệm vụ bảo vệ cho đối tượng bảo vệ cịn thực chức dự phịng cho bảo vệ đặt phần tử lân cận Để thực yêu cầu chọn lọc bảo vệ. .. ngắn mạch lớn qua chỗ đặt bảo vệ có ngắn mạch ngồi phần tử bảo vệ (cuối bảo vệ phần tử bảo vệ) , bảo vệ dòng cắt nhanh thường làm việc tức thời với thời gian bé Bảo vệ cắt nhanh có khả làm việc